【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及活塞环加工的，尤其涉及一种活塞环、活塞组件、发动机及活塞环的制备方法。
技术介绍
1、活塞环是内燃机中关键的密封元件，其主要功能是密封气缸，控制机油消耗和传导热量。在现有技术中，活塞环的轴向高度设计通常是均匀的，这样的设计虽然在制造和安装上较为简单，但却存在一些显著的缺陷。特别是在活塞环的缺口处，轴向高度的均匀设计导致该位置的刚度较弱，容易发生塌陷现象。塌陷的主要原因是当活塞环运动到环槽上侧时，内外压差较大，活塞环缺口处由于刚度不足而向内径向收缩，导致其脱离气缸壁。这种情况不仅增加了机油消耗和漏气量，还可能引起严重的拉缸现象，影响发动机的性能和寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是至少解决活塞环在缺口处容易在高内外压差下发生塌陷。的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
2、本专利技术的第一方面提出了一种活塞环，所述活塞环用于设置在发动机，所述发动机包括具有活塞环槽的活塞本体，所述活塞环包括具有缺口的环体，沿所述环体的轴向方向，所述环体具有上侧面，所述上侧面用于面向所述活塞环槽的上侧设置，位于所述缺口两侧的所述上侧面均设有凸起结构。
3、根据本专利技术的活塞环，活塞环的环体设有缺口，且在缺口两侧的上侧面均设有凸起结构，凸起结构使得活塞环在运行到活塞环槽的上侧时能够与活塞环槽相抵接并形成微小的缝隙，气体通过缝隙进入活塞环槽中，降低高压处的压力，减小了内外压差，进而活塞环不容易发生塌陷。另外，由于凸起结构的设置，有效增强了缺口处的刚度，减少了
4、另外，根据本专利技术的活塞环，还可具有如下附加的技术特征：
5、在本专利技术的一些实施例中，沿所述环体的周向方向，所述凸起结构的相反两侧在所述环体的中心形成的中心角为30°-60°。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述中心角为45°。
7、在本专利技术的一些实施例中，沿所述环体的轴向方向，所述凸起结构具有第一尺寸，沿所述环体的周向方向，所述第一尺寸自所述缺口边缘至背离所述缺口的一侧呈递减设置；
8、和/或，沿沿所述环体的周向方向，所述凸起结构与所述缺口的边缘平齐设置；
9、和/或，沿所述环体的周向方向，位于所述缺口两侧的所述凸起结构对称设置在所述缺口的相反两侧。
10、本专利技术的第二方面提出了一种活塞组件，包括：
11、活塞本体，所述活塞本体上开设有活塞环槽；
12、上述的活塞环，所述活塞环安设在所述活塞环槽内。
13、本专利技术的第三方面提出了一种发动机，包括：
14、气缸体，所述气缸体包括多个气缸；
15、气缸盖，所述气缸盖安装在所述气缸体的顶部；
16、多个上述的活塞组件，多个所述活塞抓紧一一对应设置在多个所述气缸内。
17、本专利技术的第四方面提出了一种活塞环的制备方法，用于制备上述的活塞环，包括如下步骤：
18、提供环体，沿所述环体的周向，设所述环体的缺口的中间位置为0°，并计算所述环体在0°至360°间各个角度位置的刚度值；
19、根据背离所述缺口的第一角度至第二角度之间的刚度值计算平均刚度值；
20、构建拟合函数；
21、根据所述平均刚度值和所述拟合函数，计算凸起结构在各个角度位置上沿所述环体的轴向方向的尺寸；
22、将所述凸起结构设于所述环体的所述缺口处两侧的上侧面。
23、在本专利技术的一些实施例中，计算各个角度位置的刚度值的步骤包括：
24、建立活塞环的有限元模型，并将所述活塞环按角度均分为360份，分别一一对应0°至360°之间的各个角度；
25、在每个角度位置施加200n的径向力f，并约束垂直于该位置平面的自由度；
26、在施加径向力f后，提取对应角度位置的径向变形量；
27、根据公式计算各个角度位置的刚度值，其中，k为各个角度的刚度值，δ为径向变形量。
28、在本专利技术的一些实施例中，所述第一角度为45°，第二角度为315°。
29、在本专利技术的一些实施例中，所述拟合函数为k(θ)＝a·h(θ)+b，其中，k为角度θ处的刚度值，h为凸起结构的角度θ的轴向高度，a第一拟合函数，b为第二拟合函数。
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1.一种活塞环，所述活塞环用于设置在发动机，所述发动机包括具有活塞环槽的活塞本体，其特征在于，所述活塞环包括沿周向方向具有缺口的环体，沿所述环体的轴向方向，所述环体具有上侧面，所述上侧面用于面向所述活塞环槽的上侧设置，位于所述缺口两侧的所述上侧面均设有凸起结构。
2.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于，沿所述环体的周向方向，所述凸起结构的相反两侧在所述环体的中心形成的中心角为30°-60°。
3.根据权利要求2所述的活塞环，其特征在于，所述中心角为45°。
4.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于，沿所述环体的轴向方向，所述凸起结构具有第一尺寸，沿所述环体的周向方向，所述第一尺寸自所述缺口边缘至背离所述缺口的一侧呈递减设置；
5.一种活塞组件，其特征在于，包括：
6.一种发动机，其特征在于，包括：
7.一种活塞环的制备方法，其特征在于，用于制备根据权利要求1至4任一项所述的活塞环，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的活塞环的制备方法，其特征在于，计算各个角度位置的刚度值的步骤包括：>
9.根据权利要求7所述的活塞环的制备方法，其特征在于，所述第一角度为45°，第二角度为315°。
10.根据权利要求7所述的活塞环的制备方法，其特征在于，所述拟合函数为k(θ)＝a·h(θ)+b，其中，k为角度θ处的刚度值，h为凸起结构的角度θ的轴向高度，a为第一拟合参数，b为第二拟合参数。
...【技术特征摘要】
1.一种活塞环，所述活塞环用于设置在发动机，所述发动机包括具有活塞环槽的活塞本体，其特征在于，所述活塞环包括沿周向方向具有缺口的环体，沿所述环体的轴向方向，所述环体具有上侧面，所述上侧面用于面向所述活塞环槽的上侧设置，位于所述缺口两侧的所述上侧面均设有凸起结构。
2.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于，沿所述环体的周向方向，所述凸起结构的相反两侧在所述环体的中心形成的中心角为30°-60°。
3.根据权利要求2所述的活塞环，其特征在于，所述中心角为45°。
4.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于，沿所述环体的轴向方向，所述凸起结构具有第一尺寸，沿所述环体的周向方向，所述第一尺寸自所述缺口边缘至背离所述缺...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆星，何盛强，黄鹏，李超，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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